Гідробак для води: пристрій, принцип роботи

Системи автономного водопостачання мають безліч переваг, зумовлених незалежними від центральної лінії подачі води. Але також у них є і недоліки, одним з яких є ризик гідроудару. При різкому відкритті крана в контурі підвищується тиск, що може негативно позначитися на стані трубопроводу та насосного обладнання. Застрахувати комунікації від подібних явищ дозволяє гідробак для води, виконує функцію буферного вмісту рідини.

Пристрій гідробака

Гідробак – це резервуар, конструкція якого розрахована на тимчасове утримання води. В якості матеріалу для корпусу зазвичай використовується зварна сталь. Для захисту поверхні виробники використовують різні покриття, найбільш поширеним серед яких є порошкова фарба з оплавленням. Конструкція зазвичай доповнюється привареними стійками і контрфланцем. Для підключення застосовується оцинкований фланець, забезпечений штуцером. Кількість комунікаційних виходів може змінюватися в залежності від моделі резервуара. В обов'язковому порядку пристрій гідробака для води включає і мембрану. Вона зазвичай виконується з бутилкаучука і може замінюватися в процесі експлуатації. Це загальне пристрій, але його виконання може бути різним – зокрема, по конструкції моделі поділяються на вертикальні і горизонтальні.

Види конструкцій

В умовах невеликого простору рекомендується використовувати вертикальні моделі гідробака, які займають небагато місця, але також відрізняються і невеликим об'ємом. До особливостей такого обладнання відносять наявність книппеля на корпусі, який дозволяє випускати зайве повітря. У виборі вертикальних гидробаков спочатку варто розраховувати і можливість підключення заглибного насоса – як правило, обидва агрегату підбираються разом з урахуванням відповідності їх робочих параметрів. Тема вибору насоса принципова для такого типу обладнання. Тут важливо згадати, для чого потрібен гідробак для води у принципі? Він виконує захисну функцію по відношенню до насосного обладнання і зв'язаних з ним трубопроводом. І якщо використовується поверхневий насос, то вибір варто робити на користь горизонтального гідробака. Це рішення пов'язане з тим, що резервуари цього типу підтримують можливість верхнього кріплення. Тобто насос розміщується на гидробаке. Але важливо враховувати, що така конструкція займе більше місця, але зате і обсяг демпферної ємності теж буде вище. Для випуску зайвого повітря з бака в цьому випадку передбачається окремий контур трубопроводу. Технічно цю функцію реалізує вихідний ніпель і зливний канал з кульовим краном.

Принцип роботи обладнання

Розібравшись з конструктивним пристроєм гідробака, можна перейти до вивчення його принципу роботи. Почати слід з того, що стандартна система автономного водопостачання працює під тиском від 1 до 3 атм. Крайні рівні цього показника як такі не шкодять перекачивающему воду обладнання та трубопроводу, але різкий перепад може спровокувати гідроудар. І навіть якщо система його витримає в окремих випадках, то регулярні навантаження тиску негативно позначатимуться на ресурсі насоса. У чому ж виражається принцип роботи гідробака для води з точки зору захисту від різких перепадів тиску? Наявність такого доповнення в контурі системи водопостачання дозволить у разі потенційного підвищення тиску переносити навантаження на резервуар. Вода, що міститься в баку, буде використовуватися в першу чергу при оптимальному підтримці тиску. Коли вичерпається запас, буде підключено вже основний ресурс трубопроводу, а також в умовах прийнятних показників тиску.

Характеристики агрегату

У виборі гідробака слід враховувати два основних показника – робочий тиск і об'єм. Що стосується тиску, то фахівці рекомендують використовувати агрегати, які підтримують значення на 01-05 бара менше порівняно з оптимальним навантаженням насоса при включенні. Якщо прийнятним тиском для конкретного насоса є показник в 17 бару, то резервуар слід підбирати зі значенням в 14-16 бару. Об'єм резервуара також буває різним. Стандартом для домашніх систем автономного водопостачання вважається 80-100 л. Якщо планується обслуговувати понад 5 точок споживання, то потрібно гідробак для питної води на 300 літрів, що забезпечує функцію перекачувальних агрегатів потужністю понад 2 кВт. До речі, для водопостачання одного споживача можна обмежитися і об'ємом 25 л, яка може сполучатися з насосами, силовий потенціал яких становить до 05 кВт.

Вантажні гідробаки

Початок розвитку концепції даного обладнання поклало винахід вантажних баків. Вони мають простий пристрій і працюють за принципом витрати потенційної енергії вантажу. У процесі роботи резервуар забезпечує тиск на воду, що і дозволяє створювати оптимальний баланс навантаження в контурі. До достоїнств таких гидробаков для води можна віднести високу місткість, невимогливість у технічному обслуговуванні і доступний цінник. Але також у вантажних баків є й істотні недоліки, які відображаються в низьких показники підтримуваного тиску, великих розмірах та ризики протікання. Крім того, подібне обладнання має обмеження по можливостям підключення до насосного обладнання – це стосується в першу чергу енергоємності. Насос у системі водопостачання повинен бути малопотужним, інакше гідробак не впорається з функцією вирівнювання перепадів тиску.

Пружинні гідробаки

В даному випадку процес нормалізації тиску в системі водопостачання забезпечується механічною енергією. Вона формується при стисненні пружинного механізму, що дозволяє виробляти достатню зусилля для накопичення води і її повернення в контур при різких перепадах тиску. На відміну від вантажних ємностей, такий бак відрізняється високою енергоємністю, тому його можна використовувати в системах з потужними насосами. Однак, сантехнічна фурнітура подібних пристроїв обмежує їх застосування із-за ризику пошкоджень під впливом агресивних середовищ. Це оптимальний гідробак для холодної води, але високі температури негативно позначаються на поршневих ущільнювачах. Також мають місце ризики поломок і деформацій пружинної групи.

Пневмогідравлічні гідробаки

Резервуари цього типу широко використовуються і на підприємствах, і в побутовій сфері. Енергія для контролю тиску виробляється за рахунок стисненого газу. Даним принципом створення гідравлічного зусилля обумовлюються і особливості конструкції агрегату. Вона має у своєму складі плаваючий поршень з гнучкою мембраною і поплавковий механізм контролю робочих параметрів середовища. Стимуляцію оптимального рівня рідини в баку забезпечує мембрана, яка розтягується або стискається в залежності від поточного рівня тиску в лінії водопостачання. Матеріали виготовлення конструкції дозволяють використовувати цей гідробак і для гарячої води без ризику передчасних поломок. Виробники розраховують елементну базу на експлуатацію з підвищеними показниками тиску при великій кількості робочих циклів.

Монтаж гідробака

Встановлювати агрегат бажано в опалювальному приміщенні на стійкій поверхні і поблизу перекачивающего обладнання. Фіксація може забезпечуватися комплектної фурнітурою у вигляді кріпильних пристосувань або за рахунок каркасних профілів – наприклад, якщо мова йде про установці на базі самого насоса. Перед тим, як підключити гідробак для води до постачає контуру, слід промити систему. Для цього в канал подається вода з невеликим навантаженням тиску на 5-10 хв. Цей сеанс необхідно повторити 2-3 рази, після чого система вводиться в інфраструктуру водопостачання. Перший запуск пристрою можна здійснювати під тиском не більше 2 атм. В процесі експлуатації важливо запобігати ризики засмічення бака, його фізичного пошкодження і перенапруги в результаті невідповідності робочих параметрів характеристиками насоса.

Системи управління

Більшість сучасних гидробаков управляються автоматичними засобами контролю робочих параметрів. Найпростіші пристрої передбачають регулювання обладнання за рахунок 2-3 команд, що подаються на запірну арматуру через реле. Складні високотехнологічні системи контролю дозволяють враховувати кілька параметрів, приймаючи рішення про оптимальну і більш точної регулювання обсягів випуску рідини в моменти перепадів тиску. До таких систем, зокрема, відноситься автоматика гідробака «Джилекс». Регулювання тиску води в даному обладнанні здійснюється контрольним реле, які беруть показники від двох манометрів. Один з них розташовується у верхній частині резервуара і дозволяє враховувати тиск для оптимального випуску надлишок повітря. А другий знаходиться на ділянці між насосом і вузлом подачі води до резервуару. Це найбільш відповідальна зона регулювання, з якою безпосередньо взаємодіє і реле тиску, і основний блок управління.

На закінчення

Типова конфігурація пристрою водопостачання з занурювальним або поверхневим насосом зовсім не вимагає обов'язкового використання гідробака. Спочатку такі системи проектуються з можливістю застосування насосів без додаткового обладнання. Але якщо справа стосується інфраструктури з високою продуктивністю, то гідробак для води забезпечить необхідну захист у разі непередбаченої перевантаження. І навіть якщо не враховувати ризики серйозних ушкоджень комунікацій, то допоміжний засіб регулювання тиску сприятиме зниженню зносу агрегатів. До того ж, гідробак може виступати і резервним засобом забезпечення водою. Але це стосується ємкостей з великою місткістю, які нечасто використовуються в побутових системах водопостачання.